通过大阴离子和伪化离子来定制锡基矿晶体化,以实现高流动性和高稳定性晶体管
Yanqiu Wu1,2, Feng Yuan1, Shuzhang Yang1
1State Key Laboratory of Photovoltaic Science and Technology, Institute of Optoelectronics, College of Future Information Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China.
Science advances
|August 1, 2025
概括
锡基矿薄膜晶体管 (TFT) 是有前途的,但存在不稳定性问题. 添加2-thiopheneethylamine thiocyanate (TEASCN) 增强结晶,抑制氧化,并提高这些环保的p型TFT的移动性和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 设备工程 设备工程
背景情况:
- 基于锡的矿为p型薄膜晶体管 (TFT) 提供了环保,高性能的潜力,因为其高孔移动性和低有效质量.
- 关键的挑战包括由于快速结晶和Sn2+氧化而导致的有限稳定性和载体流动性.
研究的目的:
- 为了提高锡基矿TFT的性能和稳定性.
- 为了研究加入2-thiopheneethylamine thiocyanate (TEASCN) 对矿结构和电子特性的影响.
主要方法:
- 将2-thiopheneethylamine thiocyanate (TEASCN) 纳入基于锡的3D矿膜中.
- 对矿结晶,氧化抑制和陷密度降低的分析.
- 基于TEASCN的p型TFT的制造和表征.
主要成果:
- TEASCN的结合诱导了伪化物SCN-进入二层二维矿中介阶段,重定位了结晶.
- TEASCN有效地抑制了Sn2+氧化和降低了陷密度,从而提高了设备的性能.
- 基于TEASCN的TFT实现了高孔流动性 (>60cm2/Vs) 和开/关电流比 (>10^8).
- 在N2中30天后,未封装的设备保留了84%的初始移动性,显示出了显著的稳定性.
结论:
- TEASCN的战略整合显著提高了锡基矿TFT的流动性和稳定性.
- 这种方法为未来电子应用开发高性能,稳定的p型矿晶体管提供了可行的途径.
